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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-21198 | |||||||||
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タイトル | ClpP1P2 complex from M. tuberculosis bound to ADEP | |||||||||
マップデータ | ClpP1P2 complex from M. tuberculosis with ADEP | |||||||||
試料 |
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機能・相同性 | 機能・相同性情報 endopeptidase Clp / endopeptidase Clp complex / ATP-dependent peptidase activity / protein quality control for misfolded or incompletely synthesized proteins / peptidoglycan-based cell wall / ATPase binding / serine-type endopeptidase activity / proteolysis / plasma membrane / cytosol / cytoplasm 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Mycobacterium tuberculosis (結核菌) / synthetic construct (人工物) | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.1 Å | |||||||||
データ登録者 | Ripstein ZA / Vahidi S / Rubinstein JL / Kay LE | |||||||||
資金援助 | カナダ, 2件
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引用 | ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2020 タイトル: An allosteric switch regulates ClpP1P2 protease function as established by cryo-EM and methyl-TROSY NMR. 著者: Siavash Vahidi / Zev A Ripstein / Jordan B Juravsky / Enrico Rennella / Alfred L Goldberg / Anthony K Mittermaier / John L Rubinstein / Lewis E Kay / 要旨: The 300-kDa ClpP1P2 protease from collaborates with the AAA+ (ATPases associated with a variety of cellular activities) unfoldases, ClpC1 and ClpX, to degrade substrate proteins. Unlike in other ...The 300-kDa ClpP1P2 protease from collaborates with the AAA+ (ATPases associated with a variety of cellular activities) unfoldases, ClpC1 and ClpX, to degrade substrate proteins. Unlike in other bacteria, all of the components of the Clp system are essential for growth and virulence of mycobacteria, and their inhibitors show promise as antibiotics. MtClpP1P2 is unique in that it contains a pair of distinct ClpP1 and ClpP2 rings and also requires the presence of activator peptides, such as benzoyl-leucyl-leucine (Bz-LL), for function. Understanding the structural basis for this requirement has been elusive but is critical for the rational design and improvement of antituberculosis (anti-TB) therapeutics that target the Clp system. Here, we present a combined biophysical and biochemical study to explore the structure-dynamics-function relationship in MtClpP1P2. Electron cryomicroscopy (cryo-EM) structures of apo and acyldepsipeptide-bound MtClpP1P2 explain their lack of activity by showing loss of a key β-sheet in a sequence known as the handle region that is critical for the proper formation of the catalytic triad. Methyl transverse relaxation-optimized spectroscopy (TROSY)-based NMR, cryo-EM, and biochemical assays show that, on binding Bz-LL or covalent inhibitors, MtClpP1P2 undergoes a conformational change from an inactive compact state to an active extended structure that can be explained by a modified Monod-Wyman-Changeux model. Our study establishes a critical role for the handle region as an on/off switch for function and shows extensive allosteric interactions involving both intra- and interring communication that regulate MtClpP1P2 activity and that can potentially be exploited by small molecules to target . | |||||||||
履歴 |
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-構造の表示
ムービー |
ムービービューア |
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構造ビューア | EMマップ: SurfViewMolmilJmol/JSmol |
添付画像 |
-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_21198.map.gz | 22.4 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-21198-v30.xml emd-21198.xml | 17.5 KB 17.5 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
画像 | emd_21198.png | 76.3 KB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-21198 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-21198 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_21198_validation.pdf.gz | 477.5 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_21198_full_validation.pdf.gz | 477.1 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_21198_validation.xml.gz | 6 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_21198_validation.cif.gz | 6.7 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-21198 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-21198 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_21198.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 23.8 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | ClpP1P2 complex from M. tuberculosis with ADEP | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
投影像・断面図 | 画像のコントロール
画像は Spider により作成 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.06 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
CCP4マップ ヘッダ情報:
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-添付データ
-試料の構成要素
-全体 : ClpP1P2 complex with ADEP
全体 | 名称: ClpP1P2 complex with ADEP |
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要素 |
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-超分子 #1: ClpP1P2 complex with ADEP
超分子 | 名称: ClpP1P2 complex with ADEP / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2 詳細: Complex formed between P1 and P2 heptameric rings with bound ADEP |
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由来(天然) | 生物種: Mycobacterium tuberculosis (結核菌) |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 組換株: Bl21(DE3) / 組換プラスミド: pet24a+ |
分子量 | 理論値: 300 KDa |
-分子 #1: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit
分子 | 名称: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 7 / 光学異性体: LEVO / EC番号: endopeptidase Clp |
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由来(天然) | 生物種: Mycobacterium tuberculosis (結核菌) |
分子量 | 理論値: 21.914957 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) |
配列 | 文字列: ILPSFIEHSS FGVKESNPYN KLFEERIIFL GVQVDDASAN DIMAQLLVLE SLDPDRDITM YINSPGGGFT SLMAIYDTMQ YVRADIQTV CLGQAASAAA VLLAAGTPGK RMALPNARVL IHQPSLSGVI QGQFSDLEIQ AAEIERMRTL METTLARHTG K DAGVIRKD ...文字列: ILPSFIEHSS FGVKESNPYN KLFEERIIFL GVQVDDASAN DIMAQLLVLE SLDPDRDITM YINSPGGGFT SLMAIYDTMQ YVRADIQTV CLGQAASAAA VLLAAGTPGK RMALPNARVL IHQPSLSGVI QGQFSDLEIQ AAEIERMRTL METTLARHTG K DAGVIRKD TDRDKILTAE EAKDYGIIDT VLEYRKLSAQ TA |
-分子 #2: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit 1
分子 | 名称: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit 1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 7 / 光学異性体: LEVO / EC番号: endopeptidase Clp |
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由来(天然) | 生物種: Mycobacterium tuberculosis (結核菌) |
分子量 | 理論値: 21.065934 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) |
配列 | 文字列: MRSNSQGLSL TDSVYERLLS ERIIFLGSEV NDEIANRLCA QILLLAAEDA SKDISLYINS PGGSISAGMA IYDTMVLAPC DIATYAMGM AASMGEFLLA AGTKGKRYAL PHARILMHQP LGGVTGSAAD IAIQAEQFAV IKKEMFRLNA EFTGQPIERI E ADSDRDRW ...文字列: MRSNSQGLSL TDSVYERLLS ERIIFLGSEV NDEIANRLCA QILLLAAEDA SKDISLYINS PGGSISAGMA IYDTMVLAPC DIATYAMGM AASMGEFLLA AGTKGKRYAL PHARILMHQP LGGVTGSAAD IAIQAEQFAV IKKEMFRLNA EFTGQPIERI E ADSDRDRW FTAAEALEYG FVDHIITRAH VNGEAQ |
-分子 #3: R0M-WFP-ALO-PRO-YCP-ALA-MP8
分子 | 名称: R0M-WFP-ALO-PRO-YCP-ALA-MP8 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 7 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: synthetic construct (人工物) |
分子量 | 理論値: 800.888 Da |
配列 | 文字列: (R0M)(WFP)(ALO)P(YCP)A(MP8) |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
-試料調製
濃度 | 20 mg/mL | ||||||||||
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緩衝液 | pH: 7 構成要素:
詳細: IGEPAL-CA630 was added shortly prior to vitrification | ||||||||||
グリッド | 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 支持フィルム - Film thickness: 30.0 nm / 詳細: unspecified | ||||||||||
凍結 | 凍結剤: ETHANE-PROPANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK III / 詳細: Blotted for 4.5 seconds at an offset of -5 mm. | ||||||||||
詳細 | Mono-disperse complexes |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | TFS KRIOS |
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温度 | 最低: 70.0 K / 最高: 77.0 K |
撮影 | フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k) 検出モード: COUNTING / デジタル化 - サイズ - 横: 4096 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4096 pixel / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 725 / 平均露光時間: 60.0 sec. / 平均電子線量: 43.0 e/Å2 |
電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN |
電子光学系 | C2レンズ絞り径: 50.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス(公称値): 2.0 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 0.7 µm / 倍率(公称値): 75000 |
試料ステージ | 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER ホルダー冷却材: NITROGEN |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |